Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Oligodendrocytes are the myelinating cells of the central nervous system. This protocol describes a method for the isolation and culture of their precursors, oligodendrocyte progenitor cells, from rat cortices, as well as a fast and reliable quantitative method to evaluate oligodendrogenesis in vitro in response to experimental factors.
Efficient oligodendrogenesis is the therapeutic goal of a number of areas of research including spinal cord injury, neonatal hypoxia, and demyelinating diseases such as multiple sclerosis and transverse myelitis. Myelination is required to not only facilitate rapid impulse propagation within the central nervous system, but also to provide trophic support to underlying axons. Oligodendrocyte progenitor cells (OPCs) can be studied in vitro to help identify factors that may promote or inhibit oligodendrocyte differentiation. To date, many of the methods available to evaluate this process have either required large numbers of cells, thus limiting the number of conditions that can be investigated at any one time, or labor-intensive methods of quantification. Herein, we describe a protocol for the isolation of large numbers of highly pure OPCs together with a fast and reliable method to determine oligodendrogenesis from multiple conditions simultaneously. OPCs are isolated from P5-P7 neonatal rat cortices and grown in vitro for three days prior to differentiation. Four days after differentiation, oligodendrogenesis is evaluated using a dual-infrared fluorescence-scanning assay to determine expression of the myelin protein.
Memeli merkezi sinir sisteminde (MSS) etkili sinir iletim oligodendrositlerin akson myelinizasyonunu gerektirir. Gelişimi sırasında, oligodendrosit gelişmekte olan ön beyin ve nöral tüp 1 ventriküler bölgelerinden göç düşünülen oligodendrosit progenitör hücrelerin (OPC) havuzundan kaynaklanmaktadır. Göç OPC olgun, myelinating oligodendrositlere içine ayırt sonra etkili uyarı iletimini kolaylaştırmak değil, aynı zamanda trofik desteği 2 ile aksonlar sağlamaz sadece. Yetişkin MSS tüm hücrelerin 3 yaklaşık 5-8% oluşan gri ve beyaz cevher boyunca dağılmış OPC bol bir nüfusa tutar. demiyelinizan bir hakaret sonrasında, OPC, yaralanma siteye göç çoğalırlar ve maruz aksonlar kayıp ya da hasarlı miyelin kılıflar yerine ayırt. Ancak, bazı hastalık / yaralanma ayarlarında bu süreç verimsiz olduğu bulunursa veya tamamen 4 başarısız olabilir. SüreKronik demiyelinizasyon belirtileri 5 hafifletmek olabilir hastalığı, verimli oligodendrogenesis ve remiyelinizasyon yükü eklemek için düşünülmektedir. Bu nedenle oligodendrogenesis deneysel faktörlerin etkisini belirlemek için in vitro OPC çalışma ilgi olmuştur.
oligodendrosit farklılaşma farklı evreye Insight sahne spesifik hücre belirteçleri tanımlanması ile mümkün olmuştur. Kendini sürekli yenileyen, erken progenitör hücreler trombosit kaynaklı büyüme faktörü reseptörü alfa onların ifadesi (PDGFRα) tarafından tanımlanan, sinirsel / glia antijen 2 (NG2) ve A2B5 6-8. OPC kendi farklılaşma programlarının başlatmak ve hücre döngüsünün çekilme olarak, bu markerlerin ifadesinin aşağı ve siklik nükleotid 3'-fosfodiesteraz (CNPase) ve O4 içeren oligodendrositlerin premyelinating göstergesidir proteinleri ifade etmek için başlar. Son olarak, daha fazla erişkin oligodendrositlerin, farklılaşmasıytes myelin-ilintili glikoproteinin (MAG), proteolipid protein (PLP) ve miyelin bazik protein (MBP) gibi miyelin ilişkili proteinlerin ekspresyonu ile karakterize edilir. MBP hücre içi bir çevresel zar proteini ve miyelin kılıfının bir ana bileşenidir. MBP eksik Fare MSS miyelinasyon anlamlı titremeler, kasılmalar ve erken ölüm 9,10 giden azalmış olduğu ciddi bir fenotip geliştirmek. Miyelinasyon MBP bu önemli bir rol, in vitro ve in vivo 11 hem de oligodendrosit farklılaşması için bir markör olarak kullanımına yol açmıştır.
MBP miktarının çeşitli yöntemler kullanılarak elde edilebilir. RT-PCR ve Batı boya analizi Farklı tedavi rejimleri altında MBP seviyelerinin ölçümü için izin verir. Immünsitokimya kamera bazlı mikroskopi yaklaşımlar kullanıldığında da nicel olabilir ortak bir nitel bir yaklaşımdır. Bu sistemler güvenilir ve temel rağmenOligodendrosit farklılaşma çalışması, her bir ilaç taramasında, kullanımlarını sınırlayan kendi dezavantajları vardır. İlk olarak, RT-PCR ve Batı boya analizi için gerekli olan primer OPC miktarı eş zamanlı olarak kontrol edilebilir değişken sayısını azaltır. immünsitokimya hücre gereksinimi çok daha düşük olsa da kantitatif hedefi ise, önemli ölçüde zaman her bir deney için ayrılmış olmalıdır. Sayısız görüntüler yakalanır ve daha sonra deneysel analizi kolaylaştırmak için ölçülebilir olmalıdır. Bu uyarılar yüksek verimlilik değerlendirmesi gerektiren çalışmalar için dikkate almak önemli engeller haline gelir. önemli ölçüde gerekli hücrelerin sayısını ve kantitatif analiz tamamlamak için zaman hem azaltırken Burada, immünsitokimya ve miyelin ölçümü için Western Blot metodolojileri hem temel yönlerini kullanan bir yöntem açıklanmaktadır.
Hayvan denekleri Prosedürleri Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi (IACUC) ve Johns Hopkins Tıp Okulu tarafından onaylanmıştır.
Tahlil Tabaklar, Stok Çözümleri ve OPC Taban Medya 1. Hazırlık
Not: Burada anlatılan sıçan OPC taban (Sato) Medya daha önce yayınlanmış çalışmaları 12,13 türetilmiştir. Alternatif medya formülasyonları da bu prosedüre uyumlu olmayabilir.
2. Rat Beyin Diseksiyon
Not: P5-P7 sıçan yavrular bu protokol kullanılır. Her sıçan yavru korteks yaklaşık 1.5-2.0 x 10 6 A2B5 pozitif hücreler verir.
3. enzimatik ve mekanik Doku Ayrılma
Not: Bu adım için, bir papain tabanlı sinir ayrışma kiti tavsiye edilir. NE kullanarakural Ayrılma Kit (P), OPC izolasyonu için en uygun olan özel adımlar anlatılmıştır.
4. Anti-A2B5 tane uygulama, sütun saflaştırma ve Kaplama
% 4 Paraformaldehit OPC Farklılaşmasının ve Fiksasyon 5. İndüksiyon
Not: oligodendrogenesis küçük moleküllerin etkisini test ederken, biz rutin dissolvdimetil sülfoksit (DMSO) içinde E ilaçların daha sonra -80 ° C'de saklanır ve% 0.1 DMSO nihai konsantrasyon elde etmek üzere Sato ortamı doğrudan seyreltilebilinir 1,000x stokları hazırlamak. OPC proliferasyon ve farklılaşma, ya DMSO bu konsantrasyonu kullanılarak herhangi bir değişiklik gözlenmiştir (veriler gösterilmemiştir).
Miyelin Temel Protein 6. İmmünositokimya ve Niceleme
Not: 24 yuvalı plakalar içinde sıvı kullanım tekniklerinin, bu hücrelerin kurumasını önlemek için hızlı çalışma için tavsiye edilir. Burada, çok kanallı bir aspiratör ve çok kanallı pipet kullanılması tavsiye edilir.
A2B5-pozitif OPC manyetik kolon ayırma sistemi kullanılarak pozitif hücre seçimi ile izole edilir. İzolasyon ^ işleminde önce, tüm beyin P5 ve P7 arasında olan sıçan yavrularından kaldırılır. Tüm beyin başarıyla kafatası ayrılmış sonra, koku ampuller ve beyincik ince cerrahi forseps (Şekil 1A) kullanarak kaldırılır. Serebral kortikal doku izole etmek için hipotalamus, talamus ve orta beyin dikkatli diseksiyon (Şekil 1B) taraf?...
Burada sunulan protokol sıçan OPC izole edilmesi ve deney faktörlere yanıt olarak in vitro oligodendrogenesis olarak ölçülmesi için hızlı ve güvenilir bir yöntem tarif eder. Pozitif bir seçim kullanarak, canlı ve saf OPC yüksek verimi deneysel amaçlar için doğrudan kullanılır. Bu yöntem, bir 1 haftalık bir zaman çerçevesi içinde izolasyon, kültürlenmesini, ve farklılaşma adımları kolaylaştırır ve sabit hücreler uygun bir deney, hassasiyet kaybı olmaksızın birkaç h...
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
; Ulusal Sağlık Enstitüleri: sponsor Grant Hibe numarası: R37 NS041435.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Dissection Materials | |||
PBS without Ca2+ and Mg2+ | Mediatech | 21-040-CV | 1x |
10 cm Polystyrene Petri Dishes | Fisherbrand | 0857512 | |
Light Dissection Microscope | Motic | SM2-168 | |
Dissociation Materials | |||
Tube Rotator | Miltenyi Biotec | 130-090-753 | Dissociation Tube Rotator |
Neural Tissue Dissociation Kit (P) | Miltenyi Biotec | 130-092-628 | Enzymatic Dissociation Kit |
PBS with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 20-030-CV | 1x |
40 μm Cell Strainer | Corning | 352340 | |
A2B5 Column Purification | |||
Anti-A2B5 Microbeads | Miltenyi Biotec | 130-097-864 | Bead Bound A2B5 Antibody |
LS Columns | Miltenyi Biotec | 130-042-401 | Magnetic Selection Columns |
EDTA | Corning | 46-034-Cl | 2 mM |
PBS with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 20-030-CV | 1x |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A9647 | 0.50% |
Culture Materials | |||
PDGF-AA | PeproTech Inc | 100-13A | 20 ng/ml |
Dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | D2650 | Hybri-Max 100 ml |
Triiodothyronine | Sigma-Aldrich | T6397 | 45 nM |
Clemastine fumarate salt | Sigma-Aldrich | SML0445-100MG | 1 μM |
Quetiapine hemifumarate salt | Sigma-Aldrich | Q3638-10MG | 1 μM |
N-acetyl cysteine | Sigma-Aldrich | A9165 | 5 μg/ml |
Progesterone | Sigma-Aldrich | P8783 | 60 ng/ml |
Poly-L-lysine | Sigma-Aldrich | P1524 | 10 μg/ml |
Putrecine | Sigma-Aldrich | P7505 | 16 μg/ml |
Sodium Selenite | Sigma-Aldrich | S5261 | 40 ng/ml |
Hydrocortisone | Sigma-Aldrich | H0135 | 50 ng/ml |
d-Biotin | Sigma-Aldrich | B4639 | 10 ng/ml |
Insulin | Sigma-Aldrich | I6634 | 5 μg/ml |
Apo-Transferrin | Sigma-Aldrich | T1147 | 100 μg/ml |
Bovine Serum Albumin | Sigma-Aldrich | A4161 | 100 μg/ml |
Trace Elements B | Corning | 25-022-Cl | 1x |
B-27 Supplement | Life Technologies | 17504044 | 1x |
Penicillin/Streptomycin | Life Technologies | 15140122 | 1x |
DMEM | Life Technologies | 11995-065 | 1x |
24-well Black Visiplate with lid | Perkin Elmer | 1450-605 | Tissue culture grade |
Immunocytochemistry and Quantification | |||
PFA | Sigma-Aldrich | 100-13A | 4% |
Triton X-100 | Sigma-Aldrich | 78787 | 0.10% |
Normal Goat Serum | Jackson Immuno Research | 005-000-121 | 5% |
mouse monoclonal anti-MBP | Biolegend | SMI-99P | 1:1,000 Dilution |
rabbit polyclonal anti-Actin | Santa Cruz Biotecnology | SC-7210 | 1:200 Dilution |
rabbit polyclonal anti-Olig2 | Millipore | AB9610 | 1:1,000 Dilution |
goat anti-mouse 680RD | Licor | 926-68070 | 1:500 Dilution |
goat anti-rabbit 800CW | Licor | 926-32211 | 1:500 Dilution |
Alexa Fluor 594 goat anti-mouse | Life Technologies | A11032 | 1:1,000 dilution |
Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit | Life Technologies | A11008 | 1:1,000 dilution |
Prolong Gold antifade with DAPI | Life Technologies | P36931 | |
DPBS with Ca2+ and Mg2+ | Corning | 21-030-CV | |
Licor Odyssey Clx Infared Imaging System | Licor |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır